CN107477084B - 一种柔性轴承装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种柔性轴承装置，属于轴承技术领域。它解决了现有轴承不能调整丝杆同轴度等技术问题。本柔性轴承装置包括轴承和轴承座，轴承座上开设有条状的安装孔，轴承设置在安装孔内且能够沿安装孔的长度方向往复滑动，安装孔的两端分别设置有顶杆一和顶杆二且顶杆一和顶杆二均沿安装孔的长度方向设置，顶杆一的内端固设有抵靠在轴承外圈表面上的顶块一，顶杆二的内端固设有抵靠在轴承外圈表面上的顶块二；顶杆一和顶杆二的外端均连接有能够使顶杆一和顶杆二具有相对运动趋势的复位弹性件。本发明中的柔性轴承装置结构简单、安装容易；它通过轴承在安装孔内的往复滑动，可消除丝杆传动同轴度较大跳动和安装误差的问题。

Description

一种柔性轴承装置
技术领域
本发明属于机械连接部件技术领域，涉及一种轴承，特别是一种柔性轴承装置。
背景技术
轴承是当代机械设备中一种重要零部件。它的主要功能是支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度。根据不同的工况下选择合适的轴承是十分重要的。两个机体采用丝杆的传动方式做相对的直线运动时，在这种工况下，丝杆的同轴度跳动会影响到轴承及机器的正常工作。尤其是电机带动丝杆高速运动的情况下，丝杆的同轴度问题更加严重，可能导致机器卡死，无法正常工作。目前市场上针对这一情况，现有的产品调心轴承只能小幅度的消除同轴度问题，无法解决大同轴度误差的问题。
我国专利申请文件(公开号：CN103851077A；公开日：2014-06-11)公开了一种零刚度柔性轴承，该轴承包括端盖、负刚度组件、广义三交叉簧片柔性轴承；负刚度组件设置在广义三交叉簧片柔性轴承的端部。广义三交叉簧片柔性轴承包括有单簧片环形体、垫片和圆柱销钉；垫片设置在两个单簧片环形体之间，每个圆柱销钉穿过单簧片环形体、垫片上的销孔，通过圆柱销与销孔的配合实现将叠层布置的单簧片环形体与垫片连接成一体，从而构成广义三交叉簧片柔性轴承。
上述专利文献中的零刚度柔性轴承可以缩小柔性轴承的旋转变形刚度，但是该柔性轴承只能小幅度的消除同轴度问题，无法解决大同轴度误差的问题。
发明内容
本发明针对现有的技术存在的上述问题，提供一种柔性轴承装置，本发明所要解决的技术问题是：如何在丝杠传动过程中有效消除较大同轴度误差的问题并保证其组装的简便性。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
一种柔性轴承装置，包括轴承和轴承座，其特征在于，所述轴承座上开设有条状的安装孔，所述轴承设置在所述安装孔内且能够沿安装孔的长度方向往复滑动，所述安装孔的两端分别设置有顶杆一和顶杆二且顶杆一和顶杆二均沿安装孔的长度方向设置，所述顶杆一的内端固设有抵靠在所述轴承外圈表面上的顶块一，所述顶杆二的内端固设有抵靠在所述轴承外圈表面上的顶块二；所述顶杆一和顶杆二的外端均连接有能够使顶杆一和顶杆二具有相对运动趋势的复位弹性件。
其原理如下：本柔性轴承装置在组装时，首先将顶块一和顶块二放进轴承座的安装孔内，顶杆一的内端与顶块一螺纹连接，顶杆二的内端与顶块二螺纹连接，再将轴承放入轴承座的安装孔内，调整顶块一和顶块二的方向，并通过复位弹性件使顶块一和顶块二将轴承双向顶住。本柔性轴承装置与普通固定轴承配合使用，用于支撑丝杆，本柔性轴承装置与普通固定轴承两者间隔设置，丝杆依次穿过本柔性轴承装置中的轴承内圈和普通固定轴承中的轴承内圈。通过丝杆与螺母的配合实现两个机体做相对直线运动，本柔性轴承装置固定到其中一个机体上，丝母固定在另一个机体上，当丝杆开始转动，由于相互作用力，两个机体相互远离，两个机体距离较小时，丝杆两端的同轴度较好，丝杆与螺母运行顺畅无卡顿；当两个机体距离较大时，丝杆两端的同轴度跳动变大，柔性轴承装置中的轴承受到丝杆传递的力时，轴承可以在轴承座的安装孔内上下的滑动来保证丝杆两端的同轴度；同时通过复位弹性件形成一个类阻尼系统，始终使轴承保持一个稳定的状态，从而解决卡顿及卡死的问题，进而很好的消除了丝杆同轴度跳动问题。本发明中的柔性轴承装置结构简单、安装容易、维护方便、简单实用；它通过轴承在安装孔内的往复滑动，解决了轴承使用中旋转体同轴度差的问题；并可消除同轴度较大跳动和安装误差的问题。
在上述的柔性轴承装置中，所述轴承座上分别开设有通孔一和通孔二，所述通孔一和通孔二分别位于所述安装孔长度方向上的两端且均与所述安装孔相连通；所述顶杆一的内端穿过所述通孔一伸入所述安装孔内，所述顶杆一的外端位于所述轴承座外；所述顶杆二的内端穿过所述通孔二伸入所述安装孔内，所述顶杆二的外端位于所述轴承座外。这样对顶杆一和顶杆二进行周向方向上的限位，使得顶杆一内端的顶块一以及顶杆二内端的顶块二只能沿其轴向移动，在复位弹性件的作用力下，使轴承座内的轴承保持一个稳定的位置状态，从而保证丝杆的同轴度。
在上述的柔性轴承装置中，所述安装孔的内壁上靠近轴承座的一侧具有台阶限位面，所述轴承的一侧侧面能够抵靠在所述台阶限位面上；所述轴承座的另一侧可拆卸的连接有挡板，所述挡板上开设有与所述安装孔相对的条形孔且所述轴承的另一侧侧面能够抵靠在所述挡板上。轴承从安装挡板的这一侧放入轴承座的安装孔内，然后安装固定好挡板，通过台阶限位面和挡板对轴承两端进行限位，防止轴承的脱落。上述结构便于轴承的安装、拆卸、调节。
在上述的柔性轴承装置中，所述顶杆一的外端固设有条状的挂板一，所述顶杆二的外端固设有条状的挂板二，所述挂板一和挂板二的长度方向与所述安装孔的宽度方向相一致，所述顶杆一和顶杆二的外端均具有两个复位弹性件且两个复位弹性件连接在所述挂板一的两端以及挂板二的两端。这样保证复位弹性件具有足够的安装空间和足够的弹性恢复力。
在上述的柔性轴承装置中，所述复位弹性件为拉簧，所述挂板一和挂板二对称分布在所述轴承的两侧，所述拉簧的一端通过铅封螺钉连接在所述挂板一以及挂板二的端部，所述拉簧的另一端通过柔性挂钩连接在所述轴承座的外周面上；所述轴承座呈长方体，四个拉簧分别连接在所述轴承座的转角处。通过铅封螺钉可以调整拉簧达到合适的拉力，上述四个拉簧的安装布置保证了顶块一和顶块二对轴承的压力均衡稳定。
在上述的柔性轴承装置中，所述顶杆一的内端与顶块一的外侧面固连，所述顶块一的内侧面具有与所述轴承外圈外周面相匹配的弧形曲面一；所述顶杆二的内端与顶块二的外侧面固连，所述顶块二的内侧面具有与所述轴承外圈外周面相匹配的弧形曲面二。顶块一和顶块二与轴承外圈之间具有较大的接触面积，进一步保证稳定可靠性。
在上述的柔性轴承装置中，所述轴承为双列角接触球轴承，所述轴承的内圈端部固连有挡圈，所述挡圈的外端面与所述轴承座的侧面相平齐。这样便于丝杠的连接和固定，并减少干涉。
与现有技术相比，本发明中的柔性轴承装置结构简单、安装容易、维护方便、简单实用；它通过轴承在安装孔内的往复滑动，解决了轴承使用中旋转体同轴度差的问题；并可消除同轴度较大跳动和安装误差的问题。
附图说明
图1是本柔性轴承装置的使用状态结构示意图。
图2是本柔性轴承装置的立体结构示意图。
图3是本柔性轴承装置的部分爆炸结构示意图。
图4是本柔性轴承装置的剖视结构示意图。
图中，1、轴承；2、轴承座；21、安装孔；22、通孔一；23、通孔二；24、台阶限位面；3、顶杆一；4、顶杆二；5、顶块一；51、弧形曲面一；6、顶块二；61、弧形曲面二；7、复位弹性件；71、拉簧；8、挡板；81、条形孔；9、挂板一；10、挂板二；11、铅封螺钉；12、柔性挂钩；13、挡圈；14、丝杆；15、普通固定轴承。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1至图4所示，本柔性轴承装置包括轴承1和轴承座2，轴承座2上开设有条状的安装孔21，轴承1设置在安装孔21内且能够沿安装孔21的长度方向往复滑动，安装孔21的两端分别设置有顶杆一3和顶杆二4且顶杆一3和顶杆二4均沿安装孔21的长度方向设置，顶杆一3的内端固设有抵靠在轴承1外圈表面上的顶块一5，顶杆二4的内端固设有抵靠在轴承1外圈表面上的顶块二6；顶杆一3和顶杆二4的外端均连接有能够使顶杆一3和顶杆二4具有相对运动趋势的复位弹性件7。具体来说，轴承座2上分别开设有通孔一22和通孔二23，通孔一22和通孔二23分别位于安装孔21长度方向上的两端且均与安装孔21相连通；顶杆一3的内端穿过通孔一22伸入安装孔21内，顶杆一3的外端位于轴承座2外；顶杆二4的内端穿过通孔二23伸入安装孔21内，顶杆二4的外端位于轴承座2外；顶杆一3的外端固设有条状的挂板一9，顶杆二4的外端固设有条状的挂板二10，挂板一9和挂板二10的长度方向与安装孔21的宽度方向相一致，顶杆一3和顶杆二4的外端均具有两个复位弹性件7且两个复位弹性件7连接在挂板一9的两端以及挂板二10的两端；复位弹性件7为拉簧71，挂板一9和挂板二10对称分布在轴承1的两侧，拉簧71的一端通过铅封螺钉11连接在挂板一9以及挂板二10的端部，拉簧71的另一端通过柔性挂钩12连接在轴承座2的外周面上；轴承座2呈长方体，四个拉簧71分别连接在轴承座2的转角处。
本柔性轴承装置在组装时，首先将顶块一5和顶块二6放进轴承座2的安装孔21内，顶杆一3的内端与顶块一5螺纹连接，顶杆二4的内端与顶块二6螺纹连接，再将轴承1放入轴承座2的安装孔21内，调整顶块一5和顶块二6的方向，并通过复位弹性件7使顶块一5和顶块二6将轴承1双向顶住。如图1所示，本柔性轴承装置与普通固定轴承15配合使用，用于支撑丝杆14，本柔性轴承装置与普通固定轴承15两者间隔设置，丝杆14依次穿过本柔性轴承装置中的轴承1内圈和普通固定轴承15中的轴承1内圈。通过丝杆14与螺母的配合实现两个机体做相对直线运动，本柔性轴承装置固定到其中一个机体上，丝母固定在另一个机体上，当丝杆14开始转动，由于相互作用力，两个机体相互远离，两个机体距离较小时，丝杆14两端的同轴度较好，丝杆14与螺母运行顺畅无卡顿；当两个机体距离较大时，丝杆14两端的同轴度跳动变大，柔性轴承装置中的轴承1受到丝杆14传递的力时，轴承1可以在轴承座2的安装孔21内上下的滑动来保证丝杆14两端的同轴度；同时通过复位弹性件7形成一个类阻尼系统，始终使轴承1保持一个稳定的状态，从而解决卡顿及卡死的问题，进而很好的消除了丝杆14同轴度跳动问题。本柔性轴承装置结构简单、安装容易、维护方便、简单实用；它通过轴承1在安装孔21内的往复滑动，解决了轴承使用中旋转体同轴度差的问题；并可消除同轴度较大跳动和安装误差的问题。
如图4所示，安装孔21的内壁上靠近轴承座2的一侧具有台阶限位面24，轴承1的一侧侧面能够抵靠在台阶限位面24上；轴承座2的另一侧可拆卸的连接有挡板8，挡板8上开设有与安装孔21相对的条形孔81且轴承1的另一侧侧面能够抵靠在挡板8上；轴承1从安装挡板8的这一侧放入轴承座2的安装孔21内，然后安装固定好挡板8，通过台阶限位面24和挡板8对轴承1两端进行限位，防止轴承1的脱落。上述结构便于轴承1的安装、拆卸、调节。顶杆一3的内端与顶块一5的外侧面固连，顶块一5的内侧面具有与轴承1外圈外周面相匹配的弧形曲面一51；顶杆二4的内端与顶块二6的外侧面固连，顶块二6的内侧面具有与轴承1外圈外周面相匹配的弧形曲面二61，这样顶块一5和顶块二6与轴承1外圈之间具有较大的接触面积，进一步保证稳定可靠性。本实施例中轴承1为双列角接触球轴承，轴承1的内圈端部固连有挡圈13，挡圈13的外端面与轴承座2的侧面相平齐。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了1、轴承；2、轴承座；21、安装孔；22、通孔一；23、通孔二；24、台阶限位面；3、顶杆一；4、顶杆二；5、顶块一；51、弧形曲面一；6、顶块二；61、弧形曲面二；7、复位弹性件；71、拉簧；8、挡板；81、条形孔；9、挂板一；10、挂板二；11、铅封螺钉；12、柔性挂钩；13、挡圈；14、丝杆；15、普通固定轴承等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (7)

1.一种柔性轴承装置，包括轴承(1)和轴承座(2)，其特征在于，所述轴承座(2)上开设有条状的安装孔(21)，所述轴承(1)设置在所述安装孔(21)内且能够沿安装孔(21)的长度方向往复滑动，所述安装孔(21)的两端分别设置有顶杆一(3)和顶杆二(4)且顶杆一(3)和顶杆二(4)均沿安装孔(21)的长度方向设置，所述顶杆一(3)的内端固设有抵靠在所述轴承(1)外圈表面上的顶块一(5)，所述顶杆二(4)的内端固设有抵靠在所述轴承(1)外圈表面上的顶块二(6)；所述顶杆一(3)和顶杆二(4)的外端均连接有能够使顶杆一(3)和顶杆二(4)具有相对运动趋势的复位弹性件(7)。
2.根据权利要求1所述的柔性轴承装置，其特征在于，所述轴承座(2)上分别开设有通孔一(22)和通孔二(23)，所述通孔一(22)和通孔二(23)分别位于所述安装孔(21)长度方向上的两端且均与所述安装孔(21)相连通；所述顶杆一(3)的内端穿过所述通孔一(22)伸入所述安装孔(21)内，所述顶杆一(3)的外端位于所述轴承座(2)外；所述顶杆二(4)的内端穿过所述通孔二(23)伸入所述安装孔(21)内，所述顶杆二(4)的外端位于所述轴承座(2)外。
3.根据权利要求1或2所述的柔性轴承装置，其特征在于，所述安装孔(21)的内壁上靠近轴承座(2)的一侧具有台阶限位面(24)，所述轴承(1)的一侧侧面能够抵靠在所述台阶限位面(24)上；所述轴承座(2)的另一侧可拆卸的连接有挡板(8)，所述挡板(8)上开设有与所述安装孔(21)相对的条形孔(81)且所述轴承(1)的另一侧侧面能够抵靠在所述挡板(8)上。
4.根据权利要求2所述的柔性轴承装置，其特征在于，所述顶杆一(3)的外端固设有条状的挂板一(9)，所述顶杆二(4)的外端固设有条状的挂板二(10)，所述挂板一(9)和挂板二(10)的长度方向与所述安装孔(21)的宽度方向相一致，所述顶杆一(3)和顶杆二(4)的外端均具有两个复位弹性件(7)且两个复位弹性件(7)连接在所述挂板一(9)的两端以及挂板二(10)的两端。
5.根据权利要求4所述的柔性轴承装置，其特征在于，所述复位弹性件(7)为拉簧(71)，所述挂板一(9)和挂板二(10)对称分布在所述轴承(1)的两侧，所述拉簧(71)的一端通过铅封螺钉(11)连接在所述挂板一(9)以及挂板二(10)的端部，所述拉簧(71)的另一端通过柔性挂钩(12)连接在所述轴承座(2)的外周面上；所述轴承座(2)呈长方体，四个拉簧(71)分别连接在所述轴承座(2)的转角处。
6.根据权利要求5所述的柔性轴承装置，其特征在于，所述顶杆一(3)的内端与顶块一(5)的外侧面固连，所述顶块一(5)的内侧面具有与所述轴承(1)外圈外周面相匹配的弧形曲面一(51)；所述顶杆二(4)的内端与顶块二(6)的外侧面固连，所述顶块二(6)的内侧面具有与所述轴承(1)外圈外周面相匹配的弧形曲面二(61)。
7.根据权利要求1或2或4或5或6所述的柔性轴承装置，其特征在于，所述轴承(1)为双列角接触球轴承，所述轴承(1)的内圈端部固连有挡圈(13)，所述挡圈(13)的外端面与所述轴承座(2)的侧面相平齐。
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